超声波液位计的原理及注意事项

1、 电子仪器 XC6M超声波液位计的原理及注意事项( b5 i( * m. u9 C- E当我们说到超声波液位计的时候，也许你不会太懂，但是，当我说完其原理以及安装特点以后你应该就明白了，其实这是一个很简单的设备仪器，我们之所以看着它困难，复杂，主要是我们还不懂，我国现在生产的超声波液位计是非常先进的，已经达到了国际领先的水平，相比国外进口的产品，我们的产品在稳定性能方面更胜出一筹。1 j j+ + MP1 K; P# B2 m我们国家以前生产的超声波液位计是存在一定缺陷的，主要是在性能和准确度上，我们运用的材料跟国外的先进材料是无法相比较的，这就是我们过去的缺点，已经成为了历史。随着技术水平的

2、不断提高，现在我们的产品已经出口到欧美。- h$ N. _ + Z, E4 I我们的超声波液位计在工作的时候，都是把高频脉冲声波由换能器发出，并且是越到被检测的物体表面，然后就反射回来，这样，反射回来的反射波被换能器接收，转换成新号，这就是超声波液位计的原理所在，也许这么说大家还是不太明白，容易走进盲区的问题，其实，这是很简单的，就是超声波变送器就无法测量液位了，所以在确定超声波液位计的量程时，必须留出50厘米的余量，安装时，变送器探头必须高出最高液位50厘米左右。这样才能保证对液位的准确监测及保证超声波液位计的安全。这样，在实际的效应当中才是最明显的。0 p( M4 U5 F- X2 c而我

3、们往往是因为操作不当，从而把液位被水淹没，这样，就会使超声波液位计损坏，这可是巨大的损失，我们应该知道，我们也要正确的使用超声波液位计，这样，我们检测出来的效果才是明显的，而我们所监测的不仅仅是液位，更多的是数据，而这种数据只有超声波液位计可以准确的监测，其它的设备是根本就无法比拟的，这也是为什么工业中大多都是使用这种设备仪表的原因了。主要是他准确的测出仪表的数据，这样，我们就可以更好的观察其中的数据，从而可以有效的掌握其中的奥妙。而这也是我们所学到的。9 aw9 ( f+ yA5 o. r" 这就是超声波液位计的原理以及安装方式，我们可以在其中学到真正的知识，并且是通过其原

4、理我们才真正明白其运行的道理的，我们才可以正确的使用超声波液位计。这样测量出来的数据才是最准确的，也是最有效的。 电磁流量计是基于电磁感应定律而工作的流量测量仪表。当导电的被测介质垂直于磁力线方向流动时，在与介质流动和磁力线都垂直的方向上产生一个感应电动势EX，它与被测介质在磁场中运动的速度成正比，其关系式（2-3-10）如下： ; t! r! & h- aEX= B Dv （2-3-10） 6 8 r9 y8 V0 Z式中B磁感应强度，T； 1 a4 D" v" w, Z8 d# Z D导管直径，即导体垂直磁力线的长度，m； , J- n6

5、 y2 s, 3 qν被测介质在磁场中运动的速度，m/s；9 l; d& a4 L% p9 k3 z" : h4 E& O 流体流速ν与管道截面积A相乘，即可得体积流量Q。因此，它是一种速度式流量计。它由检测和转换两个单元组成。被测介质流经检测单元变换成感应电势，然后再由转换单元将感应电势放大，转换成 DC的直流标准信号输出，或转换成脉冲信号输出。; n" K M- j t6 |$ F1 M 12、 电磁流量计的安装要求 ! H6 I3 ve8 y+ H答. 1) 为保证满管条件，变送器最好垂直安装

6、，如果不能垂直安装，水平安装也可以，但要使两电极在同一水平面上； * r) o3 o; f; Y! o/ D# j2) 电磁流量计信号较弱，满量程时仅2.58mA，流量很小时，仅几微伏，外界略有干扰就会影响精度。因此，变送器外壳、屏蔽线、测量导管以及变送器两端的管道都要接地，并要单独设置接地点，转换器已通过电缆线接地，故勿再行接地。5 Z9 6 F- l- % G/ P 3) 变送器安装位置要远离一切磁源，不能有振动；2 M m- * j: C: q 4) 信号电缆要用说明书中规定的屏蔽电缆；信号线和励磁线要分开敷设；信号电缆两端接头的外露部分要保持最短，屏蔽层剥除到只要能与接线端子相连就够了

7、；信号线越短越好，转换器要尽量接近变送器； ; |9 n. y2 K: C/ r# Iv0 s6 5) 转换器和变送器必须使用同一电源& F) z+ ; F, 6) 变送器上游侧应有不小于5D的直管段，当有阀门、扩大管时应加长到10D。 & s& |* t4 P6 pJ/ D 通常电磁流量传感器外壳防护等极为IP65（GB 4208规定的防尘防*级），对安装场所有以下要求。/ * V8 x; l# d1） 测量混合相流体时，选择不会引起相分离的场所；测量双组分液体时，避免装在混合尚未均匀的下游；测量化学反应管道时，要装在反应充分完成段的下游；3

8、y) g$ CG) F2） 尽可能避免测量管内变成负压； Ui* a/ Z) v& w4 3） 选择震动小的场所，特别对一体型仪表；2 l+ F6 g. n2 S: U& 6 u4） 避免附近有大电机、大变压器等，以免引起电磁场干扰；- Y7 D$ k9 J1 z: g, _5） 易于实现传感器单独接地的场所；4 h! W, Q7 & X4 E. q$ t: u6） 尽可能避开周围环境有高浓度腐蚀性气体；5 d* z9 f* R Y- p, ?6 s" A7） 环境温度在25/1050/600范围内，一体形结构温度还受制于电子元

9、器件，范围要窄些；; " T3 I3 3 3 n4 ） 环境相对湿度在10%90%范围内；7 K, _5 |3 C; A L- Y9） 尽可能避免受阳光直照；# L& f. H9 J0 J. Y. G4 7 10） 避免雨水浸淋，不会被水浸没。8 q1 _2 i0 o. U如果防护等级是IP67（防尘防浸水级）或IP68 （防尘防潜水级），则无需上述8）、10）两项要求。) l9 c. a, J7 " Z" z. o* l3 5 O$ S（2） 直管段长度要求7 f4 xm9 ?! o1 i: p 为获得正常测量精确度，电磁

10、流量传感器上游也要有一定长度直管段，但其长度与大部分其它流量仪表相比要求较低。90º弯头、T形管、同心异径管、全开闸阀后通常认为只要离电极中心线（不是传感器进口端连接面）5倍直径（5D）长度的直管段，不同开度的阀则需10D；下游直管段为（23）D或无要求；但要防止蝶阀阀片伸入到传感器测量管内。各标准或检定规程所提出上下游直管段长度亦不一致，汇集如表2所示，要求比通常要求高。这是由于为保证达到当前0.5级精度仪表的要求。 * n- F9 7 D7 W: K2 x0 B 扰流件名称 标准或检定规程号9 f; Y0 n" I# S5 J3 N2 B ISO

11、 6817 ISO 9104 JIS B7554 ZBN 12007 JJG 1989 p- V0 % U9 NE上游 弯管、形管、全开闸阀、渐扩管 10D 或制造厂规定 10D 5D 5D 10D6 k! M3 j, w+ k3 c; A* y9 Z# f 渐缩管 可视作直管 - R: m( c- e. $ q* Z 其他各种阀 10D ( H# J. F4 l/ P下游 各类 未提要求 5D 未提要求 2D 流动。这样能避免水平安装时衬里下半部局部磨损严重，低流速时固相沉淀等缺点。: * s+ ; u9 K 水平安装时要使电极轴线平行于地平线，不要处于垂直于地平线，因为处于地步的电极易被沉

12、积物覆盖，顶部电极易被液体中偶存气泡擦过遮住电极表面，使输出信号波动。图5所示管系中，c、d为适宜位置；a、b 、e为不宜位置，b处可能液体不充满，a、e处易积聚气体，且e处传感器后管段短也有可能不充满，排放口最好如f形状所示。对于固液两相流c处亦是不宜位置。 0 E9 a( dZ4 w7 P（4） 旁路管、便于清洗连接和预置入孔* . p, : G# F4 Z% p1 S5 L& e8 2 N" j+ C" e& s 为便于在工艺管道继续流动和传感器停止流动时检查和调整零点，应装旁路管。但大管径管系因投资和位置空间限制，往往

13、不易办到。根据电极污染程度来校正测量值，或确定一个不影响测量值的污染程度判断基准是困难的。除前文所述，采用非接触电极或带刮刀清除装置电极的仪表，可解决一些问题外，有时还需要清除内壁附着物，则可按图6所示，不卸下传感器就地清除。 4 F. g/ k5 P$ k; l7 B 对于管径大于1.51.6m的管系在EMF 附近管道上，预置入孔，以便管系停止运行时清洗传感器测量管内壁。& T% ?! U P2 S: h& o, N* T" G9 g6 A6 e& A0 B（5） 负压管系的安装0 K" N+ d% Q+ c

14、8 _- a. |5 Y% D1 f! E 氟塑料衬里传感器须谨慎地应用于负压管系；正压管系应防止产生负压，例如液体温度高于室温的管系，关闭传感器上下游截止阀停止运行后，流体冷却收缩会形成负压，应在传感器附近装负压防止阀，如图7所示。有制造厂规定PTFE 和PFA 塑料衬里应用于负压管系的压力可在200C、1000C、1300C时使用的绝对压力必须分别大于27、40、50KPa. B; * s6 L0 S6 h% l: x+ i2 E& Z0 C* g; a- m4 k! r（6） 接地# - G0 q1 Ey! D$ O7 q( _* ?4 Z- s X3 G 传感器必须单独

15、接地（接地电阻100Ω以下）。分离型原则上接地应在传感器一侧，转换器接地应在同一接地点。如传感器装在有阴极腐蚀保护管道上，除了传感器和接地环一起接地外，还要用较粗铜导线（16mm2）饶过传感器跨接管道两连接法兰上，使阴极保护电流于传感器之间隔离。9 y2 D. J# D; E* n$ H" 有时后杂散电流过大，如电解槽沿着电解液的泄漏电流影响 EMF 正常测量，则可采取流量传感器与其连接的工艺之间电气隔离的办法。同样有阴极保护的管线上，阴极保护电流影响 EMF 测量时，也可以采取本方法。 $ t! v/ J) ) m0 t6 N 6 Z i. # l2 I

16、 vs4 h3 X7.3转换器安装和连接电缆- t- I8 D ? j( 一体型 EMF 无单独安装转换器；分离型转换器安装在传感器附近或仪表室，场所选择余地较大，环境条件比传感器好些，其防护等级是 IP65 或 IP64 （防尘防溅级）。安装场所的要求与7.2节之（1）中3）、4）、6）、8）、9）、10）各条相同，环境温度受电子件限制，使用温度范围比7）规定所列要窄些。2 r: B& P% A* y+ n4 N8 g 转换器和传感器间距离受制于被测介质电导率和信号电缆型号，即电缆的分布电容、导线截面和屏蔽层数等。要用制造厂随仪表所附（或规定型号）的信号电缆。电导率较低液体和

17、传输距离较长时，也有规定用三层屏蔽电缆。一般仪表使用说明书对不同电导率液体给出相应传输距离范围。单层屏蔽电缆用于工业用水或酸碱液通常可传送距离100m。: N Q G& l+ x" x; O& $ q 为了避免干扰信号，信号电缆必须单独穿在接地保护钢管内，不能把信号电缆和电源线安装在同一钢管内。电磁流量计 電磁流量計工作原理何在？you konw？ 電磁流量計是基於電磁感應定律而工作的流量測量儀表。當導電的被測介質垂直於磁力線方向流動時，在與介質流動和磁力線都垂直的方向上產生一個感應電動勢EX，它與被測介質在磁場中運動的速度成正比，其關系式（2

18、-3-10）如下： ; t! r! & h- aEX= B Dv （2-3-10） 6 8 r9 y8 V0 Z式中B磁感應強度，T； 1 a4 D" v" w, Z8 d# Z D導管直徑，即導體垂直磁力線的長度，m； , J- n6 y2 s, 3 qν被測介質在磁場中運動的速度，m/s；9 l; d& a4 L% p9 k3 z" : h4 E& O 流體流速ν與管道截面積A相乘，即可得體積流量Q。因此，它是一種速度式流量計。它由檢測和轉換兩個單元組成。被測介

19、質流經檢測單元變換成感應電勢，然後再由轉換單元將感應電勢放大，轉換成 DC的直流標準信號輸出，或轉換成脈沖信號輸出。; n" K M- j t6 |$ F1 M 12、 電磁流量計的安裝要求 ! H6 I3 ve8 y+ H答. 1) 為保證滿管條件，變送器最好垂直安裝，如果不能垂直安裝，水平安裝也可以，但要使兩電極在同一水平面上； * r) o3 o; f; Y! o/ D# j2) 電磁流量計信號較弱，滿量程時僅2.58mA，流量很小時，僅幾微伏，外界略有幹擾就會影響精度。因此，變送器外殼、屏蔽線、測量導管以及變送器兩端的管道都要接地，並要單獨設置接地點，轉換器已通過電纜

20、線接地，故勿再行接地。5 Z9 6 F- l- % G/ P 3) 變送器安裝位置要遠離一切磁源，不能有振動；2 M m- * j: C: q 4) 信號電纜要用說明書中規定的屏蔽電纜；信號線和勵磁線要分開敷設；信號電纜兩端接頭的外露部分要保持最短，屏蔽層剝除到隻要能與接線端子相連就夠瞭；信號線越短越好，轉換器要盡量接近變送器； ; |9 n. y2 K: C/ r# Iv0 s6 5) 轉換器和變送器必須使用同一電源& F) z+ ; F, 6) 變送器上遊側應有不小於5D的直管段，當有閥門、擴大管時應加長到10D。 & s& |* t4 P6

21、 pJ/ D 通常電磁流量傳感器外殼防護等極為IP65（GB 4208規定的防塵防*級），對安裝場所有以下要求。 / * V8 x; l# d1） 測量混合相流體時，選擇不會引起相分離的場所；測量雙組分液體時，避免裝在混合尚未均勻的下遊；測量化學反應管道時，要裝在反應充分完成段的下遊；3 y) g$ CG) F 2） 盡可能避免測量管內變成負壓； Ui* a/ Z) v& w4 3） 選擇震動小的場所，特別對一體型儀表； 2 l+ F6 g. n2 S: U& 6 u4） 避免附近有大電機、大變壓器等，以免引起電磁場幹擾；- Y7 D$ k9 J1 z: g,

22、_ 5） 易於實現傳感器單獨接地的場所； 4 h! W, Q7 & X4 E. q$ t: u6） 盡可能避開周圍環境有高濃度腐蝕性氣體； 5 d* z9 f* R Y- p, ?6 s" A7） 環境溫度在25/1050/600范圍內，一體形結構溫度還受制於電子元器件，范圍要窄些； ; " T3 I3 3 3 n4 ） 環境相對濕度在10%90%范圍內； 7 K, _5 |3 C; A L- Y9） 盡可能避免受陽光直照； # L& f. H9 J0 J. Y. G4 7 10） 避免雨水浸淋，不會被水浸沒。8 q1 _2

23、i0 o. U 如果防護等級是IP67（防塵防浸水級）或IP68 （防塵防潛水級），則無需上述8）、10）兩項要求。) l9 c. a, J7 " Z" z. o* l3 5 O$ S （2） 直管段長度要求 7 f4 xm9 ?! o1 i: p 為獲得正常測量精確度，電磁流量傳感器上遊也要有一定長度直管段，但其長度與大部分其它流量儀表相比要求較低。90º彎頭、T形管、同心異徑管、全開閘閥後通常認為隻要離電極中心線（不是傳感器進口端連接面）5倍直徑（5D）長度的直管段，不同開度的閥則需10D；下遊直管段為（23）D或無要求；但要防

24、止蝶閥閥片伸入到傳感器測量管內。各標準或檢定規程所提出上下遊直管段長度亦不一致，匯集如表2所示，要求比通常要求高。這是由於為保證達到當前0.5級精度儀表的要求。 * n- F9 7 D7 W: K2 x0 B 擾流件名稱 標準或檢定規程號 9 f; Y0 n" I# S5 J3 N2 B ISO 6817 ISO 9104 JIS B7554 ZBN 12007 JJG 1989 p- V0 % U9 NE 上遊 彎管、形管、全開閘閥、漸擴管 10D 或制造廠規定 10D 5D 5D 10D6 k! M3 j, w+ k3 c; A* y9 Z# f 漸縮管 可視作直管 - R: m( c- e. $ q* Z 其他各種閥 10D ( H# J. F4 l/ P 下遊 各類 未提要求 5D 體最好垂直安裝，自下而上流動。這樣能避免水平安裝時襯裡下半部局部磨損嚴重，低流速時固相沉淀等缺點。 超聲波液位計的原理及註意事項( b5 i( * m. u9 C- E當我們說到超聲波液位計的時候，也許你不會太懂，但是，當我說完其原理以及安裝特點以後你應該就明白瞭，其實這是一個很簡單的設備儀器，我們之所以看著它困難，復雜，主要是我們還不懂，